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《华南理工大学》 2010年
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膨胀土裂隙特性及其对强度影响的研究

王军  
【摘要】: 膨胀土是一种失水收缩、吸水膨胀的特殊土。气候的干、湿循环常导致膨胀土裂隙发育,进而引起边坡滑动失稳,是膨胀土地区渠道修筑的主要技术难题。研究膨胀土边坡在自然气候影响下的胀缩开裂特性具有非常实际的意义。为此,本文以南水北调中线工程建设为背景,开展了膨胀土干湿循环条件下的开裂特性研究。 (1)基于图像灰度化及二值化的数值处理技术以及在膨胀岩土裂隙率概念的基础上,提出了膨胀岩土裂隙的定量描述方法。在南水北调中线新乡潞王坟试验段进行了膨胀岩土裂隙观测试验,定量分析了膨胀岩土边坡在干湿循环中的裂隙的变化规律及其与含水率的相关关系,分析表明:膨胀岩土裂隙的发育与天气变化密切相关,随着干湿循环的发展,裂隙的密度和裂隙率逐渐增加,利用Mat lab数字图像处理方法得到的裂隙率可以较好地描述裂隙的发育程度。 (2)通过开展室内原状膨胀土的干湿循环试验,以及CT扫描试验,研究膨胀土的裂隙开展发育特性,以及膨胀土强度随裂隙开展的变化规律。结果表明:在干湿循环条件下,膨胀土原状样粘聚力一次干湿循环次数后显著减小,随后的干湿循环变化不明显,呈现波动的现象;膨胀土剪切强度与试样裂隙率成线性递减关系。 (3)通过开展室内重塑膨胀土的干湿循环试验,以及不同应力水平的直剪试验,利用矢量图像处理方法得到直剪试样裂隙的裂隙率,在此基础上研究重塑膨胀土的裂隙开展发育特性,以及膨胀土强度随裂隙开展的变化规律。结果表明:重塑膨胀土裂隙率随干湿循环增加而增加,二者呈线性增长的关系;重塑膨胀土的强度指标随裂隙率的增加而降低,二者呈线性递减关系;重塑膨胀土的强度指标的变化受应力水平的影响,随着干湿循环的次数增加,低应力条件下,重塑膨胀土内摩擦角变化显著,而粘聚力值较小,变化也较小;高应力条件下,重塑膨胀土粘聚力变化显著,而内摩擦角变化较小。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU443

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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【参考文献】
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1 袁俊平;非饱和膨胀土的裂隙概化模型与边坡稳定研究[D];河海大学;2003年
【共引文献】
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10 汪东林;非饱和土体变试验研究及其在地面沉降中的应用[D];大连理工大学;2007年
【同被引文献】
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1 唐朝生;崔玉军;Anh-minh Tang;施斌;;膨胀土收缩开裂过程及其温度效应[J];岩土工程学报;2012年12期
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3 包惠明;魏雪丰;;干湿循环条件下膨胀土裂隙特征分形研究[J];工程地质学报;2011年04期
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9 李雄威;冯欣;张勇;;膨胀土裂隙的平面描述分析[J];水文地质工程地质;2009年01期
10 陈正汉;方祥位;朱元青;秦冰;魏学温;姚志华;;膨胀土和黄土的细观结构及其演化规律研究[J];岩土力学;2009年01期
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1 任志丹;含软弱夹层边坡的稳定性分析[D];昆明理工大学;2015年
2 张弓;合肥膨胀土干湿循环作用下裂隙性及其改性研究[D];合肥工业大学;2014年
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10 张家俊;干湿循环下膨胀土裂隙、体变与渗透特性研究[D];华南理工大学;2010年
【二级引证文献】
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1 许锡昌;周伟;陈善雄;;南阳重塑中膨胀土脱湿全过程裂隙开裂特征及影响因素分析[J];岩土力学;2015年09期
2 肖明明;刘观仕;陈永贵;;土体裂隙图像处理方法进展[J];土工基础;2015年04期
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【二级参考文献】
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2 孙伟;张彩明;杨兴强;;Marching Cubes算法研究现状[J];计算机辅助设计与图形学学报;2007年07期
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4 蒙高磊;刘之葵;;干湿循环对膨胀土性质影响的研究现状及进展[J];兰州工业学院学报;2016年05期
5 包惠明;魏雪丰;;干湿循环条件下膨胀土裂隙特征分形研究[J];工程地质学报;2011年04期
6 崔溦;张志耕;闫澍旺;;膨胀土的干湿循环性状及其在边坡稳定性分析中的应用[J];水利与建筑工程学报;2010年05期
7 易明;江学辉;彭明;;土工袋改善膨胀土强度的数值模拟分析[J];交通标准化;2014年01期
8 黄文彪;林京松;;干湿循环效应对膨胀土胀缩及裂隙性的影响研究[J];公路交通科技(应用技术版);2017年11期
9 张德恒;孙树林;李方;;干湿循环条件下秸秆灰渣改良膨胀土试验研究[J];科学技术与工程;2019年09期
10 吴道祥;郭静芳;熊福才;沈启鹏;胡雪婷;;侧限条件对干湿循环过程中膨胀土强度的影响[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2017年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 郑少河;姚海林;葛修润;;气候影响下的膨胀土开裂分析[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(上)[C];2005年
3 陈生水;石北啸;蔡正银;宋嘉伟;;膨胀土多次脱湿土水曲线模型[A];中国水利学会2014学术年会论文集(下册)[C];2014年
4 郑少河;姚海林;葛修润;;裂隙性膨胀土饱和-非饱和渗流分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
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7 李雄威;郭爱国;孔令伟;冯欣;;吸湿速率对膨胀土工程性状影响的分析[A];第二届全国环境岩土与土工合成材料技术研讨会论文集(一)[C];2008年
8 孟庆云;杨果林;;重塑膨胀土直剪试验中的强度特性研究[A];第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(上册)[C];2006年
9 张灵芳;李茂华;毕娜;;某输气管道沿线膨胀土的强度特征[A];石油天然气勘察技术中心站第二十二次技术交流会论文集[C];2016年
10 张锐;郑健龙;杨和平;;对新公路膨胀土判别分类方法的试验验证[A];第四届全国公路科技创新高层论坛论文集[上卷][C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 赵洪亮;驯服膨胀土这只“拦路虎”[N];中国水利报;2011年
2 黄兴华;“以柔治胀”对付膨胀土[N];中国技术市场报;2010年
3 林均红 记者 徐兰山;“以柔治胀”破解膨胀土防治难题[N];科技日报;2010年
4 本报记者 孟庆丰 通讯员 张韶军;膨胀土筑路技术化身生产力[N];中国交通报;2011年
5 本报记者 任佳;擒住工程“拦路虎”——膨胀土[N];中国建设报;2015年
6 马和亮;“膨胀土”危害固海扩灌工程[N];宁夏日报;2008年
7 许连峰;膨胀土研究取得初步突破[N];中国交通报;2004年
8 孙承楠;长委 加紧破解中线工程膨胀土难题[N];中国水利报;2004年
9 本报记者 蔡虹;长沙理工大学 膨胀土筑路出新招[N];北京科技报;2010年
10 本报记者 滕继濮;筑路“癌症”?有方可治[N];科技日报;2010年
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1 谢宝琎;强膨胀土隧道围岩大变形特性及监控预测研究[D];辽宁工程技术大学;2017年
2 凌昊;膨胀土隧道受力机理及结构设计方法研究[D];西南交通大学;2014年
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4 任青阳;膨胀土和砂土弹塑性本构关系数值建模研究[D];华中科技大学;2005年
5 潘宗俊;膨胀土公路路堑边坡工程性状研究[D];长安大学;2006年
6 陈善雄;膨胀土工程特性与处治技术研究[D];华中科技大学;2006年
7 李雄威;膨胀土湿热耦合性状与路堑边坡防护机理研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2008年
8 李健;汉中地区膨胀土工程特性及其滑坡变形机理基研究[D];西南交通大学;2014年
9 任权;十天高速汉中西段公路沿线滑坡分布特征及破坏机理研究[D];西北大学;2014年
10 麦杰迪;膨胀土性能及膨胀土地区道路设计研究[D];长安大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王军;膨胀土裂隙特性及其对强度影响的研究[D];华南理工大学;2010年
2 邓稀;干湿循环下水泥掺入对膨胀土动力特性影响的试验研究[D];西南交通大学;2015年
3 刘健雄;膨胀土边坡裂隙发育机制与电阻率法动态测试技术研究[D];合肥工业大学;2012年
4 刘清清;改良膨胀土的胀缩裂隙特征及其对抗剪强度的影响[D];湘潭大学;2015年
5 刘保东;石灰处治膨胀土路堤长期稳定性试验研究[D];广西大学;2008年
6 杨学祥;膨胀土路堑边坡稳定性分析及工程应用研究[D];武汉理工大学;2002年
7 范冀哲;邯郸膨胀土膨胀特性和强度特性试验研究[D];河北工程大学;2016年
8 郭智;汉中地区膨胀土物理力学性质的试验分析及人工配制[D];西安工业大学;2015年
9 王兴正;模拟干湿循环及低应力条件的膨胀土抗剪强度试验研究[D];长沙理工大学;2014年
10 张永生;合肥市膨胀土的综合研究[D];合肥工业大学;2015年
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